[发明专利]具有痕量金属杂质的镍钴锰酸锂材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供镍钴锰酸锂烧结料，所述镍钴锰酸锂烧结料包括金属单质，所述金属单质包括过渡金属，所述金属单质包括铁、铬以及锌中的至少一种；

提供金属氯化物溶液，向所述金属氯化物溶液中加入氨水，使得所述金属氯化物溶液中的金属氯化物与所述氨水发生络合反应形成碱性刻蚀液，其中，所述金属氯化物中的金属离子与所述过渡金属属于同一种元素；以及

混合所述镍钴锰酸锂烧结料及所述碱性刻蚀液，使得所述碱性刻蚀液对所述镍钴锰酸锂烧结料中的金属单质进行蚀刻，得到所述具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料，其中，所述镍钴锰酸锂材料中所述铁的含量低于40ppb，所述铬的含量低于40ppb，所述锌的含量低于30ppb。

2.根据权利要求1所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述金属氯化物的化学式为MCl_d，其中，M包括铁、铬以及锌中至少一种，2≤d≤3；所述金属氯化物溶液中所述金属氯化物的浓度为0.01mol/L～0.1mol/L。

3.根据权利要求2所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述碱性刻蚀液包括M(NH₃)_2dCl_d，所述M(NH₃)_2dCl_d的摩尔量大于或等于所述金属单质的摩尔量。

4.根据权利要求1所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述碱性刻蚀液的pH为9～12。

5.根据权利要求1所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述金属单质还包括铜，所述金属氯化物的化学式为MCl_d，其中，M包括铜，2≤d≤3；所述金属氯化物溶液中所述金属氯化物的浓度为0.01mol/L～0.1mol/L。

6.根据权利要求1所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂烧结料中包括镍钴锰酸锂，所述镍钴锰酸锂的化学式为Li_zNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中1≤z≤1.05，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1。

7.根据权利要求1所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰酸锂烧结料通过锂盐与过渡金属氧化物烧结后得到；所述锂盐包括碳酸锂或氢氧化锂中至少一种，所述过渡金属氧化物的化学式符合Ni_aCo_bMn_1-a-b(OH)₂或Ni_aCo_bMn_1-a-bCO₃中的至少一种，其中0≤a≤1，0≤b≤1，0≤a+b≤1。

8.根据权利要求7所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为850℃～950℃；所述烧结的气氛为空气气氛、氧气气氛或空气氧气混合气，空气氧气混合气中的氧浓度在20％～100％之间。

9.根据权利要求1所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法，其特征在于，在发生刻蚀反应后还包括洗涤步骤，所述洗涤步骤包括：

将发生刻蚀反应后的镍钴锰酸锂烧结料过滤，得到滤饼；以及

对所述滤饼进行水洗、过滤、烘干、过筛，得到所述具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料。

10.一种具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料，其特征在于，所述具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料由权利要求1-9任意一项所述的具有痕量金属单质的镍钴锰酸锂材料的制备方法所制得。